红外双波段景象模拟器光学系统设计

摘要

为了满足现代红外探测器的性能测试与评估,基于DMD(数字微镜阵列)的工作原理,设计了一种工作在3~5μm和8~12μm双波段,具有大孔径、长出瞳距的红外双波段景象模拟器的光学系统。光学系统由照明系统、棱镜、DMD和投影物镜组成,其中照明系统采用双片式结构,其均匀性达到94%,通过采用TIR棱镜,有效地增加了系统能量利用率。系统焦距为200 mm,半视场角为2.5°,出瞳直径为90 mm,出瞳距为300 mm。最终优化结果显示在截止频率17 lp/mm处,光学系统长波红外MTF大于0.7,在截止频率17 lp/mm处中波红外MTF大于0.5,设计结果接近衍射极限,系统畸变小于0.05%,成像质量良好。